30. Экологические кризисы в истории жизни на Земле.
Один из ранних глобальных экологических кризисов датируется временем, отстоящим от наших дней на 1,8-1,7 млрд лет. Около 1,9 млрд лет тому назад концентрация О2 в атмосфере Земли достигла 1%. «Кислородная революция» заняла порядка 100-200 млн лет. В связи с этой революцией сложившаяся ранее почти исключительно анаэробная биота вследствие «отравления» кислородом претерпела катастрофические изменения. Многие из экосистем погибли, другие перестроились. Мир жизни в целом из анаэробного превратился в аэробный.
Правилом является то, что после очередного кризиса жизнь не только сохраняет себя, но входит в следующий этап расцвета на основе уже иных форм. Так, на смену прокариотической протерозойской (докембрийской) биосфере пришла современная фанерозойская (кембрийская) биота с переходом лидирующих позиций к эукариотам и истинно многоклеточным скелетным организмам.
Первый антропогенный экологический кризис датируется верхним палеолитом и связан с эффективным использованием людьми техники загонно-облавной охоты на крупных млекопитающих. Позже, уже в мезолите (примерно 15 тыс. лет назад) изобретены лук и стрелы, к участию в охоте приобщаются собаки, что повышает ее результативность (рис. 1.8 или рис. 1.9). Итог деятельности охотников того времени - уничтожение мамонта, носорога Мерка, пещерных медведя, льва, гиены, сокращение поголовья зубров, диких лошадей и многих других видов «промысловых» животных. Активность первых людей внесла существенные изменения в фауну Земли, лишило человечество тех времен главного пищевого ресурса и создала кризисную ситуацию. В мезолите в жизнь людей вошли войны. Выход человечества из палеолитического кризиса был обусловлен «неолитической революцией» (неолит, начало от Х-IX вв. до н.э., датировка различается для разных регионов). Она состояла в переходе к одомашниванию (синантропизация) животных и культурному земледелию.
Неолитическая революция выявила важную закономерность. Бесконтрольная деятельность людей по обеспечению своего «сиюминутного» благополучия, немыслимая без изъятия природных ресурсов во все возрастающих объемах, в сочетании с ростом народонаселения порождает антропогенные кризисы. Так, одним из разрушительных результатов неолитического скотоводства, обусловленным перевыпасом, стало появление на карте африканского континента пустыни Сахара, на месте которой 10 тыс. лет назад была саванна.
31. Вклад Алана Тьюринга в теорию морфогенеза.
Тьюринг – первый, кто объяснил морфогенез химическими законами. Он предположил, что некоторые сложные, упорядоченные структуры могут формироваться путем самоорганизации на основе реакционно-диффузионного механизма, называемого также «моделью Тьюринга». Эта модель предполагает наличие двух динамически взаимодействующих веществ (морфогенов). Первое вещество, активатор, усиливает собственное производство (положительная обратная связь), а также производство второго вещества — ингибитора. Ингибитор подавляет активность или уменьшает количество активатора (отрицательная обратная связь) и самого себя. Оба вещества проникают путем диффузии из клетки в клетку, но делают это с разной скоростью. Такая система в зависимости от параметров (силы взаимных влияний и скоростей диффузии) спонтанно порождает разнообразные «рисунки» изменения концентраций в пространстве, которые могут быть как подвижными, вроде бегущих волн, так и стационарными. Предполагается, что реакционно-диффузионные механизмы лежат в основе формирования пятен на шкуре леопарда, полосок зебры, отпечатков пальцев и других замысловатых узоров и орнаментов.
